KR101647892B1 - 호흡 이상 개선 장치 - Google Patents

Abstract

수면 시의 호흡 이상을 효과적으로 개선할 수 있는 호흡 이상 개선 장치를 제공한다.
[해결 수단]
본 발명은, 자극 발생 수단(51)에서 발생한 자극 신호를 전기 자극으로서 환자에게 가하는 호흡 이상 개선 장치이다. 여기에서는, 환자의 호흡 상태를 검출하는 호흡 검출 수단(26)을 구비하고, 정해진 시각에 설정한 전류 레벨로 발생하는 제1 자극 신호와, 호흡 검출 수단(26)으로부터의 검출 신호에 근거해, 상기 환자가 호흡 이상(異常)이라고 판단했을 때에, 상기 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를, 환자에게 장착하는 도자(3)에의 자극 신호로서 발생하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

Description

호흡 이상 개선 장치{RESPIRATORY ABNORMALITY IMPROVEMENT APPARATUS}

본 발명은, 환자 생체에 전기 자극을 가하는 것에 의해, 수면 중의 무호흡이나 저호흡 등 호흡 이상 상태를 방지 또는 저감시키는 호흡 이상 개선 장치에 관한 것이다.

턱 근육에 전기 자극을 가해, 수면 중의 호흡 이상 상태를 치료하는 호흡 이상 개선 장치에는, 무호흡이나 저호흡에 동기적으로 전기 자극을 가하는 방법과, 무호흡이나 저호흡과는 관계없이 단조로운 전기 자극을 계속 가하는 방법이 제안되어 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에서는, 전자의 방법으로서, 환자의 호기(呼氣) 노력이나 흉강 내압을 센서로 감시하고, 센서의 감지 상태와 역치를 비교하는 것에 의해, 환자가 호흡 곤란한 상황에 빠졌을 때에, 전기신호를 소정 시간 주어 환자의 근육을 자극하는 방안이 제시되어 있다. 또 다른 특허 문헌 2에서는, 후자의 방법으로서, 복수의 전기 펄스로 이루어지는 전기 펄스군이 발생하는 통전기간과, 전기 펄스군이 발생하지 않는 휴지기간을 일정시간 반복하는 것 같은, 무호흡 상태에 동기하지 않는 자극 신호를 환자에게 가하는 방안이 제시되어 있다.

[특허 문헌 1]미국특허 5190053호 명세서 [특허 문헌 2]일본특허 제4960704호 명세서

상기 종래 기술에 있어서, 전자의 동기식 방법에서는, 전기 자극에 익숙하지 않은 환자에 대해, 무호흡 검지와 동시에 전기신호로서 전류를 흐르게 하기 때문에, 피부 신경이 민감하게 반응하고, 적은 전류에서도 각성에 이르는 경우가 많이 발생하는 문제가 있었다.

또, 후자의 비동기식 방법에서는, 수면 시에 각성이 일어나지 않는 최대 전류를, 단조로운 리듬(고정 타이머)으로 출력하기 때문에, 몸이 습관이 되어버리고, 각성 한계의 전류를 흐르게 하고 있음에도 불구하고 자극감이 부족하다. 이 경우, 전류 적산치(시간×전류량)가 필요 이상으로 커지는 경향이 있고, 장시간 통전에 의한 폐해가 있었다. 더욱이, 각성 한계의 전류 결정에 있어서도 개인차가 있어, 최적의 전류치를 설정하는데 곤란이 있었다.

덧붙여서, 생체인 인체에 돌연 전기 자극을 가하면, 전기 자극에 익숙하지 않은 몸(신경)은 과잉 반응을 나타낸다. 때문에, 통상의 전기 자극 장치인 저주파 치료기 등으로는, 치료 개시 시, 자극 전류를 제로로 하는 제로 스타트가 결정되어 있고, 자극 전류를 간헐적으로 흐르게 하는 인터벌(Interval) 통전에 있어서도, 급격한 전류 증가는 큰 통증을 일으키므로, 완만하게 자극 전류를 증가시키고 있다.

반대로, 강한 전기 자극을 계속 가하면, 몸(신경)은 그 자극에 익숙해져 감각은 마비되고, 더욱이 큰 전기 자극이 없으면 만족할 수 없게 된다.

그리하여, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 평상시는 수면의 질을 떨어뜨리지 않는 정도의 전기 자극을 주어 호흡 이상을 방지해 두고, 호흡 이상이 발생했을 때에는, 그 이상이 개선될 때까지 적절한 전기 자극을 가함으로써, 수면 시의 호흡 이상을 효과적으로 개선할 수 있는 호흡 이상 개선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 자극 발생 수단에서 발생한 자극 신호를, 전기 자극으로서 환자에게 가하는 호흡 이상 개선 장치에 있어서, 상기 환자의 호흡 상태를 검출하는 검출 수단을 구비하고, 상기 자극 신호로서 정해진 시각에 설정한 전류 레벨로 제1 자극 신호를 발생하고, 상기 검출 수단으로부터의 검출 신호에 근거해, 상기 환자가 호흡 이상이라고 판단했을 때에, 상기 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를 발생하도록 하고, 더욱이, 상기 제1 자극 신호와 제2 자극 신호는 모두 일정 레벨을 초과하는 전기 펄스군이 발생하는 통전기간과, 일정 레벨 이하의 전기 펄스군 또는 전기 펄스군이 전혀 발생하지 않는 휴지기간이 반복되고, 각 상기 통전기간은 상기 자극 신호의 전류 레벨이 시간이 경과함에 따라 서서히 완만해지도록 증가하여 상승하는 제1 구간과, 이 제1 구간 후에 상기 자극 신호의 전류 레벨이 일정해지는 제2 구간이 존재하도록 상기 자극 발생 수단을 구성하고, 상기 통전기간의 상기 제1 구간 중 또는 상기 제2 구간 중에 상기 자극 신호의 전류 레벨 또는 주파수 또는 전류 레벨과 주파수의 쌍방이 증감을 반복하는 디더를 삽입하도록 상기 자극 발생 수단을 구성한 것이다.

상기 구성에 있어서, 상기 휴지기간에서는 0에서 상기 환자 근육이 긴장하지 않는 값의 사이로 전류 레벨을 저하시키도록 상기 자극 발생 수단을 구성해도 좋다.

또, 상기 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 휴지기간에서는 상기 전기 펄스군의 전류 레벨을 0 이외의 일정 값으로 유지하고, 상기 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 휴지기간에는 상기 전기 펄스군의 전류 레벨을 0으로 하도록 상기 자극 발생 수단을 구성해도 좋다.

또, 상기 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 통전기간에서는 상기 제1 구간 중에 상기 디더를 삽입하지 않고, 상기 제2 구간 중에만 상기 디더를 삽입하며, 상기 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 통전기간에서는 상기 제1 구간 중으로부터 상기 제2 구간 중에 걸쳐 상기 디더를 삽입하도록 상기 자극 발생 수단을 구성해도 좋다.

또, 상기 디더의 삽입 기간에서는 상기 자극 신호의 전류 레벨이 시간의 경과에 따라 서서히 상승하도록 자극 발생 수단을 구성해도 좋다.

또, 상기 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 디더의 삽입 기간에서는 상기 자극 신호의 전류 레벨이 상승하는 기간 중에만 상기 자극 신호의 주파수를 반복하여 증감시키도록 상기 자극 발생수단을 구성해도 좋다.

또, 상기 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 디더의 삽입 기간에서는 상기 자극 신호의 전류 레벨이 상승하기 전의 일정하게 유지된 기간 중에만 상기 자극 신호의 주파수가 증감을 반복하도록 상기 자극 발생 수단을 구성해도 좋다.

또, 상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자와, 상기 도자에 가해지는 전류나 전압을 감시하여 상기 도자의 이상 상태를 감지하는 도자 감시 수단을 구비해도 좋다.

또, 상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자를 구비하고, 상기 도자는 상기 자극 신호가 공급되는 전극과, 상기 전극에 장착된 점착성 커버재에 의해 구성되고, 상기 커버재는 투습성을 가지는 부재로 구성되어도 좋다.

또, 상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자를 구비하고, 상기 도자는, 상기 자극 신호가 공급되는 전극과, 상기 전극을 장착한 점착성의 커버재에 의해 구성되고, 상기 커버재에 통기공을 형성해도 좋다.

또, 상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자와, 상기 자극 발생 수단과 상기 도자 사이를 접속하는 한쌍의 코드를 구비하고, 상기 도자는, 상기 자극 신호가 공급되는 한쌍의 전극과, 상기 전극을 장착한 점착성의 커버재에 의해 구성되고, 상기 한쌍의 전극이 다른 측으로부터 각각 상기 한쌍의 코드를 인출해도 좋다.

또, 상기 자극 신호를 상기 환자에게 매일 가하도록, 상기 자극 발생 수단을 구성해도 좋다.

본 발명에 의하면, 평상시는 환자의 수면의 질을 떨어뜨리지 않는 정도의 전기 자극을, 자극 발생 수단으로부터 제1 자극 신호로서 가함으로써, 필요 이상으로 큰 전류 레벨의 전기 자극을 가하는 일 없이, 환자를 각성 시키지 않고 무호흡이나 저호흡 등의 호흡 이상을 방지 또는 저감할 수가 있다. 또, 제1 자극 신호를 환자에게 가하면서, 검출 수단으로부터 무호흡이나 저호흡에 특유의 검출 신호가 출력된 경우에는, 그러한 특유의 검출 신호가 나타나지 않을 때까지, 또는 일정한 기간, 전기 자극의 전류 레벨을 증강하거나 또는 전류 레벨의 강약을 변화시키거나 하는 별도의 제2 자극 신호를 환자에게 가한다. 이와 같이, 호흡 이상이 발생했을 때에는, 그 이상이 개선될 때까지, 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를 적절한 전기 자극으로서 가함으로써, 수면 시의 환자의 호흡 이상을 효과적으로 개선할 수 있다. 더욱이 자극 발생 수단은 통전기간의 상승 시에 자극 신호의 전류 레벨이 시간의 경과에 따라 서서히 완만해지는 자극 신호를 생성 출력하기 때문에 자극 신호의 전류 레벨이 급격하게 상승하는 것에 의한 강한 통증을 발생시키지 않도록 할 수 있고, 또, 자극 신호의 통전기간에 있어서, 짧은 시간으로 전류 레벨이나 주파수, 또는 전류 레벨과 주파수를 동시에 증감시키는 디더를 삽입함으로써 자극감을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 코드나 도자의 일례를 나타내는 주요부 평면도이다.
도 3은 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 코드나 도자의 다른 일례를 나타내는 주요부 평면도이다.
도 4는 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 자극 발생 수단으로부터 출력되는 자극 전류의 제1 파형예이다.
도 5는 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 자극 발생 수단으로부터 출력되는 자극 전류의 제2 파형예이다.
도 6은 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 자극 발생 수단으로부터 출력되는 자극 전류의 제3 파형예이다.
도 7은 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 자극 발생 수단으로부터 출력되는 자극 전류의 제4 파형예이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 있어서의 호흡 이상 개선 장치의 적절한 일 실시예를 설명한다.

도 1은, 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에서, 본 실시예의 호흡 이상 개선 장치는, 장치의 주요부를 이루는 본체(1)와, 이 본체(1)에 접속 수단인 한쌍의 코드(2A, 2B)를 통해 전기적으로 접속되는 도자(3)에 의해 구성된다.

먼저, 본체(1)의 구성부터 설명하면, 11은 충방전 가능한 리튬 2차 전지, 12는 장치 외부의 상용 전원으로부터 들어온 교류(AC) 전력을, 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 AC어댑터, 13은 이러한 리튬 2차 전지(11)나 AC어댑터(12)와 전기적으로 접속하는 전원 수단이다. 이들은 후술하는 제어 CPU(21)나 출력 진폭 제어 수단(22)에 소정의 직류 전력을 공급하는 전력 공급 수단(14)을 구성한다.

전원 수단(13)은, 리튬 2차 전지(11)의 충방전 전압을 감시하는 전지 전압 감시 회로(16)와, 리튬 2차 전지(11)의 충전을 제어하는 충전 제어 회로(17)와, 리튬 2차 전지(11)로부터의 직류 전압을 안정화하여 출력하는 안정화 회로(18)를 구비하고 있다. 특히 본 실시예의 AC어댑터(12)는, 리튬 2차 전지(11)의 충전 시에만 상용 전원에 접속하여 사용되고, AC어댑터(12)로부터 전원 수단(13)에 직류 전력이 출력되면, 전지 전압 감시 회로(16)로부터의 감시 결과를 받아, 충전 제어 회로(17)가 소정의 전류와 전압으로 리튬 2차 전지(11)를 충전한다. 이에 대해, AC어댑터(12)를 상용 전원에 접속하지 않는 경우는, 리튬 2차 전지(11)에 발생하는 예를 들어 DC 3V ~ 4.2V의 단자전압을, 그대로 출력 진폭 제어 수단(22)에 출력함과 함께, 안정화 회로(18)을 개입시켜 예를 들어 DC＋3V의 안정한 직류 전압을, 제어 CPU(21)에 공급하는 구성으로 되어 있다.

제어 수단으로서의 제어 CPU(21)는, 안정화 회로(18)로부터의 직류 전압 외에, 수정 발진기(23)로부터의 기준 클록 신호를 받아 동작하는 것으로, 주지의 입출력 수단이나, 기억 수단이나, 연산 처리 수단 등을 내장한다. 여기에서는, 기억 수단에 기억된 제어 시퀀스에 따라, 소정의 패턴의 자극 전류를 도자(3)로부터 생체인 인체(도시하지 않음)에게 가하도록, 제어 CPU(21)를 구성하고 있다.

상기 제어 CPU(21)의 입력측 포트에는, 복수의 스위치로 이루어지는 입력 수단(25)과, 센서에 의한 호흡 검출 수단(26)과, 도자(3) 상태를 감시하는 도자 감시 수단(27)이 각각 접속된다. 입력 수단(25)은, 자극 전류의 출력 개시나 출력 정지를 지시하는 외에, 자극 전류의 레벨(진폭)이나 시간 등을 지시하는 것으로, 입력 수단(25)으로의 수동 조작에 수반해 발생하는 지시 신호가, 제어 CPU(21)에 입력된다. 호흡 검출 수단(26)은, 무호흡이나 저호흡 상태, 또는 무호흡이나 저호흡이라고 생각되는 상태를, 호흡 이상 상태로서 감지할 수 있도록, 가속도, 플로우, 소리, 산소 포화도 등을 감지하는 복수 또는 단독 센서에 의해 구성된다. 도자 감시 수단(27)은, 도자(3)에 흐르는 전류나, 도자(3)에 인가하는 전압을 본체(1) 측에서 감시하는 것으로, 도자(3)의 벗겨짐이나, 쇼트, 단선을 감지하기 위해서, 예를 들어 전류 감지 수단이나 전압 감지 수단에 의해 구성된다.

한편, 제어 CPU(21)의 출력측 포트에는, 전술한 출력 진폭 제어 수단(22) 외에, 출력 펄스폭 제어 수단(28)과, 예를 들어 LED나 LCD 등으로 이루어지는 표시 수단(29)이 각각 접속된다. 출력 진폭 제어 수단(22)은, 자극 신호에 있어서의 각각의 전기 펄스의 진폭을 결정하기 위한 가변 출력 신호를 생성하는 것으로, 여기에서는 제어 CPU(21)로부터의 제1 제어 신호를 받아, 리튬 2차 전지(11)로부터의 단자전압을, 예를 들어 DC 0V ~ 10V의 범위의 가변 출력 신호로 변환하여 출력하는 승강압회로(31)를 내장하고 있다. 또, 출력 펄스폭 제어 수단(28)은, 자극 신호에서의 각 전기 펄스의 온 시간이나 오프 시간을 결정하기 위한 펄스 출력 신호를 생성하는 것으로, 여기에서는 제어 CPU(21)로부터의 제2 제어 신호를 받아, 소정의 타이밍에서 소정의 시간폭의 펄스 출력 신호를 생성하여 출력하는 파형 생성 CPU(32)를 내장하고 있다.

35는, 출력 진폭 제어 수단(22)으로부터 출력되는 가변 출력 신호와, 출력 펄스폭 제어 수단(28)으로 출력되는 펄스 출력 신호를 받아, 일정 레벨(도 4 내지 도 7에 나타내는 제1 레벨(L1))을 넘는 전기 펄스군이 연속적 또는 간헐적으로 발생하는 통전기간과, 일정 레벨 이하의 전기 펄스군이 발생거나, 또는 전기 펄스군이 전혀 발생하지 않는 휴지기간을 반복하는 자극 신호를, 도자(3)로 출력하는 자극 신호 생성 수단이다. 본 실시예의 자극 신호 생성 수단(35)은, 스위치 수단으로서의 FET(36, 37) 외에, 1차측과 2차측을 절연한 트랜스(38)를 구비하여 구성된다. 트랜스(38)의 1차 코일(39)은, 그 센터 탭이 출력 진폭 제어 수단(22)의 가변 출력 신호 라인에 접속되고, 일단이 소스 접지된 FET(36)의 드레인에 접속되며, 타단이 소스 접지된 다른 FET(37)의 드레인에 접속된다. 또, 트랜스(38)의 2차 코일(40)은, 그 일단에 일측 코드(2A)를 통해 도자(3)의 전극(41A)이 접속되고, 타단에 타측 코드(2B)를 통해 도자(3)의 다른 전극(41B)이 접속된다. 그리고, 제어 CPU(21)로부터의 ＋측 펄스 출력 신호가 FET(36)의 제어 단자인 게이트에 공급되고, 제어 CPU(21)로부터의 -측 펄스 출력 신호가, FET(37)의 제어 단자인 게이트에 공급되도록 되어 있다.

상기 제어 CPU(21)는, 기억 수단에 내장하는 제어 시퀀스의 기능 구성으로서, 가변 출력 신호의 진폭을 결정하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 제1 제어 신호 생성 수단(43)과, FET(36, 37)의 어느 한쪽의 게이트에 펄스 출력 신호를 출력함과 함께, 그 펄스 출력 신호의 온 시간과 오프 시간을 결정하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 제2 제어 신호 생성 수단(44)과, 도자(3)로의 자극 신호의 동작 조건을 기억함과 함께, 필요에 따라서 이 동작 조건을 표시 수단(29)에 표시시키고, 더욱이 입력 수단(25)으로부터의 지시 신호를 받아, 해당 동작 조건의 설정 갱신을 행하는 동작 조건 관리 수단(45)을 구비하고 있다. 여기서 말하는 동작 조건이란, 전술한 전기 펄스군의 통전기간이나 휴지기간 외에, 호흡 검출 수단(26)이 환자의 호흡 이상 상태를 검출하고 있지 않을 때의 자극 신호의 전류 레벨이나, 호흡 검출 수단(26)이 환자의 호흡 이상 상태를 검출했을 때의 자극 신호의 전류 레벨 등이다.

여기에서는, 제1 제어 신호 생성 수단(43)으로부터의 제1 제어 신호를 받아, 출력 진폭 제어 수단(22)으로부터 트랜스(38)의 1차 코일(39)의 센터 탭에 소정의 전압 레벨의 가변 출력 신호를 출력함과 함께, 제2 제어 신호 생성 수단(44)으로부터의 제2 제어 신호를 받아, 출력 펄스폭 제어 수단(28)으로부터 FET(36, 37)의 어느 한쪽에, 소정의 온 시간과 오프 시간을 가지는 구형 파형의 펄스 출력 신호를 출력함으로써, 트랜스(38)의 2차 코일(40)에 자극 신호를 발생시키도록 구성하고 있다. 즉, 제1 제어 신호 생성 수단(43)이나 제2 제어 신호 생성 수단(44)을 포함하는 제어 CPU(21), 출력 진폭 제어 수단(22), 출력 펄스폭 제어 수단(28), FET(36, 37)이나 트랜스(38)를 포함하는 자극 신호 생성 수단(35)은, 도자(3)로부터 환자 생체에 자극 신호를 가하는 자극 발생 수단(51)에 상당한다.

자극 발생 수단(51)은, 도자(3)를 장착한 환자의 호흡 이상 상태를, 센서인 호흡 검출 수단(26)으로부터 받아, 도자(3)로 출력하는 자극 신호의 강도(전류)를 컨트롤하여, 무호흡이나 저호흡 등을 예방 또는 경감하는 것이다. 그 경우, 호흡 검출 수단(26)으로부터의 정보는, 개인의 병상이나 컨디션의 차이에 의해 불확정 요소가 많다. 따라서, 이것을 보조적인 요소로 하여 이용하지만, 여기에서는 기본적으로, 무호흡이나 저호흡의 동기, 비동기에 구애받지 않고, 제어 CPU(21)에 내장된 타이머에 의해 컨트롤된 0%로부터 100%의 강약을 수반한 전기 자극을, 도자(3)로부터 생체에 가하는 것을 목적으로 한 호흡 이상 개선 장치를 제안한다.

기본적인 동작은, 수면 시에 수면의 질을 떨어뜨리지 않는 정도의 전기 자극을, 제1 자극 신호로서 사용자에게 가하여 무호흡 저호흡을 예방해 두고, 무호흡이나 저호흡에 특유의 정보를 호흡 검출 수단(26)으로부터 받은 경우, 그 정보가 개선될 때까지, 또는 일정시간, 전기 자극의 전류 레벨을 증강하거나 강약을 변화시켜, 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를 사용자에게 가한다. 본 실시예의 호흡 이상 개선 장치에서는, 이러한 동작을 실현하는 자극 발생 수단(51)을 본체(1)에 구비하고 있다.

상술한 바와 같이, 환자의 호흡 상태를 검출하는 호흡 검출 수단(26)으로부터의 센서 정보는, 검출 정확도의 문제로부터 보조적인 것으로 하여 이용한다. 따라서, 그 검출 정밀도는 대략적인 것으로 좋으며, 통상은 본체(1)에 탑재되어 있는 G(가속도) 센서를 호흡 검출 수단(26)으로서 환자의 몸 움직임을 검출하여, 그 가속도의 변화로부터 호흡 이상을 검출하는 것이 간편하고 바람직하다. 또, 압력 센서를 이용한 플로우 센서를 호흡 검출 수단(26)으로서 이용하면, 상당한 정밀도로 호흡 이상을 검출할 수 있다. 단, 매일 저녁 콧구멍 근처에 카뉠레(관)를 장착하는 것은 용인성이 저하한다.

또, 환자의 소리를 감지하는 호흡 검출 수단(26)도 유망하지만, 다른 소리의 혼입이나, 코고는 사람에 의해 판정이 어렵다. 환자의 혈중 산소 포화도를 감지하는 호흡 검출 수단(26)은 유망한 센서이지만, 수십초의 반응 지연과 센서를 손가락이나 귀청에 장착하는 것으로 용인성이 저하한다. 그 외에도, 뇌파나 심전파형을 감지하는 호흡 검출 수단(26)도 있지만, 전극의 장착 등으로 부착이나 설정이 곤란해진다. 어느 쪽이든, 호흡 검출 수단(26)으로서는 환자의 호흡 이상 상태를 검출할 수 있는 모든 센서가 이용 가능하다.

다음에, 본 장치에서 사용하는 코드(2A, 2B)나 도자(3)의 구성을, 도 2나 도 3에 근거해 상세하게 설명한다.

이러한 각 도에 있어서, 41A, 41B는 상술한 한쌍의 출력 단자로서의 전극이며, 각 전극(41A, 41B)은, 접속용의 가요성을 가지는 한쌍의 코드(2A, 2B)로, 본체(1) 내의 자극 발생 수단(51)과 전기적으로 접속되어 있다. 또, 52는, 평면에서 봤을 때 구형 전극(41A, 41B)을 평행 상태로 유지하는 커버재이며, 이 커버재(52)는, 환자의 턱부에 착탈할 수 있도록, 유연성 및 점착성이 좋은 재료로 구성된다. 여기에서의 커버재(52)는, 장치에서 사용하는 도자(3)의 접착 보강 및 보호에도 이용되고, 특히 점착성 커버재(52)에 적당한 투습성(통기성)을 갖게 함으로써, 커버재(52)를 환부에 부착하여 사용한 경우의 짓무름이나 가려움 등의 불쾌감을 저감 시키고 있다. 반대로 커버재(52)에 통기성이 없으면 발한의 짓무름에 의해 커버재(52)가 환부로부터 벗겨지기 쉬워진다.

본 실시예에서는, 소아로부터 성인을 대상으로 하고, 성별과 상관없이 호흡 이상 개선 장치를 제공하기 위해서, 평면 형상의 도자(3)의 커버재(52)로서 신축성도 뛰어난 부직포를 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 수면시 무호흡 증후군의 적응 환자는 성인 뿐만이 아니라, 소아도 많으며, 골격 형성이 불충분한 소아는, nCPAP(비강 지속 양압 호흡)를 사용할 수 없는 현상이 있기 때문이다. 단, 단지 모든 방향에 신축성을 가지는 커버재(52)에서는, 전극(41A, 41B)의 "변형"이 발생하고, 전극(41A)과 전극(41B)이 접촉하여 이상 전압(쇼트)이 발생한다. 그리하여 본 실시예에서는, 이러한 현상을 피하기 위해서, 세로 방향(수직 방향)으로는 충분한 신축성을 가지는 한편, 횡방향(수평 방향)으로는 비신축성을 가지도록, 부직포의 형성을 조정한다. 또한, 테이핑 등에서 일반적으로 사용되는 것은 면포이지만, 커버재(52)로서 부직포를 이용함으로써 통기성도 향상하고, 발한 등을 방지하는 효과도 얻어진다.

커버재(52)에는, 외부로 노출하는 표면과 환부에의 장착면 사이에 연통하는 통기공으로서 슬릿(53)이 형성된다. 이 슬릿(53)은, 평면 형상으로 나란히 배치된 한쌍의 전극(41A, 41B) 사이에 개구되게 형성된다. 또, 슬릿(53) 대신에, 통기공으로서 커버재(52)에 노치를 형성해도 좋다. 또한, 전극(41A, 41B)의 형상이나 크기에 의해, 통기공의 형상도 적절히 변경해도 상관없다. 본 실시예에서는, 도자(3)에 사용하는 점착성 커버재(52)에 노치나 슬릿을 형성함으로써, 도자(3)의 삼차원적인 굴곡의 용이함과 짓물음의 해소, 및 사용 후의 벗겨지기 쉬운 것을 고려하면서, 더욱이, 도자(3)를 환부에 장착할 때의 불쾌감을 저감시키고 있다.

도 2와 도 3에서는, 일측이 전극(41A)에 접속하는 코드(2A)와, 타측의 전극(41B)에 접속하는 코드(2B)의 인출 방향이 다르다. 구체적으로는, 도 2에 나타내는 코드(2A, 2B)는, 쌍을 이루는 전극(41A, 41B)의 같은 측의 변으로부터 각각 인출되어 있지만, 도 3에 나타내는 코드(2A, 2B)는, 전극(41A, 41B)이 다른 측의 변으로부터 각각 인출되고 있다. 특히 도 3에서는, 전극(41A, 41B)을 중심으로 일측의 코드(2A)의 인출 방향에 대해, 타측의 코드(2B)가 정반대의 180도의 방향으로 인출되어 있지만, 코드(2B)를 90도 또는 그 이외의 각도의 방향으로 인출해도 좋다. 이렇게 함으로써, 코드(2A, 2B)로부터의 인장력이, 전극(41A, 41B) 나아가서는 도자(3)의 다른 측에 분산되어 가해지고, 코드(2A, 2B)의 인장에 의한 도자(3)의 벗겨짐이 방지된다.

다음에 상기 구성에 대해, 그 작용을 도 4 ~ 도 7에 나타내는 각 파형예에 근거해 설명한다. 이들 도에서는, 횡축을 시간으로서 출력 전류에 대응하는 자극 전류의 출력 레벨의 변화를, 레벨 미터의 값과 같이 그래프로 나타내고 있다. 따라서, 실제 자극 전류의 파형은, 아래 쪽(마이너스측)에도 유사형태로 존재하는 미세한 전기 펄스의 집합으로 이루어진다.

본 장치를 사용할 때에, 미리 커버재(52)의 점착성을 이용하여, 환자의 턱부에 도자(3)를 장착한다. 이때, 도자(3)의 장착에 방향성을 갖게 하기 위해서 커버 부재(52)를 가로로 긴 형상으로 형성하고 있으므로, 턱부의 좌우 방향에 커버 부재(52)의 길이 방향이 반드시 부착되고, 턱부의 전후방향으로 전극(41A, 41B)이 나란히 배치되게 된다.

그리하여, 환자에의 도자(3)의 장착이 완료하면, 입력 수단(25)의 스위치를 눌러 조작하여, 치료를 개시하기 위한 자극 신호의 출력 개시를 지시한다. 이에 의해, 출력 진폭 제어 수단(22)은, 제1 제어 신호 생성 수단(43)으로부터의 제1 제어 신호를 받아, 트랜스(38)의 1차 코일(39)의 센터 탭에, DC 0V ~ 10V의 범위의 가변 출력 신호를 출력 함과 동시에, 출력 펄스폭 제어 수단(28)은, 제2 제어 신호 생성 수단(44)으로부터의 제2 제어 신호를 받아, FET(36, 37)의 임의의 일측 게이트에 펄스 출력 신호를 출력한다.

출력 펄스폭 제어 수단(28)으로부터 FET(36)의 게이트에 ＋측 펄스 출력 신호가 가해지면, 그의 ＋측 펄스 출력 신호의 온 펄스 기간 중에 FET(36)가 턴온하여, 1차 코일(39)의 일단측(점(dot)측)이 접지되고, 가변 출력 신호의 전압 레벨에 비례하여, 2차 코일(40)의 일단측(점측)에 전압이 야기된다. 또, 같은 트랜스(38)의 1차 코일(39)의 센터 탭에 가변 출력 신호가 출력되어 있는 상태에서, 출력 펄스폭 제어 수단(28)으로부터 FET(37)의 게이트에 일측 펄스 출력 신호가 가해지면, 그의 일측 펄스 출력 신호의 온 펄스 기간 중에 FET(37)가 턴온하여, 1차 코일(39)의 타단측(비점측)이 접지되고, 가변 출력 신호의 전압 레벨에 비례하여, 2차 코일(26)의 타단측(비점측)에 전압이 야기된다. 따라서, 가변 출력 신호의 전압 레벨이 0V가 아닌 한, 자극 발생 수단(51)으로부터 도자(3)의 전극(41A, 41B)에는 가변 출력 신호의 전압 레벨에 따른 정극성 또는 부극성의 전기 펄스로 이루어지는 자극 전류가 가해진다.

자극 발생 수단(51)은, 입력 수단(25)으로부터의 자극 신호의 출력을 개시하는 지시 신호를 받으면, 호흡 검출 수단(26)으로부터의 검출 신호를 수시로 받고, 호흡 검출 수단(26)이 환자의 호흡 이상 상태를 감지하지 않는 한, 정해진 시각에 설정한 전류 레벨로, 도자(3)의 전극(41A, 41B)에 제1 자극 신호를 발생한다. 이에 대해, 호흡 검출 수단(26)이 환자의 호흡 이상 상태를 감지한 경우, 자극 발생 수단(51)은 환자가 호흡 이상이라고 판단하여, 제1 자극 신호보다 높은 전류 레벨로, 도자(3)의 전극(41A, 41B)에 제2 자극 신호를 발생한다.

또, 자극 발생 수단(51)은, 도자 감시 수단(27)으로부터의 감시 신호를 수시로 받고, 도자 감시 수단(27)이 도자(3)이 벗겨짐이나, 쇼트, 단선 등의 이상을 감지한 경우에는, 예를 들어 자극 신호의 전류 레벨을 설정한 것보다 약간 내리고, 이상을 감지하지 않게 되면, 자극 신호를 원래 설정한 전류 레벨로 되돌린다. 더욱이, 도자(3)에 흐르는 전류가 감소하거나, 또는 도자(3)에 인가하는 전압이 상승하여 코드(2A, 2B)를 포함하는 도자(3)의 저항값이 대폭 상승한 상태를 도자 감시 수단(27)에서 감지하면, 도시하지 않는 알림 수단에 경보음을 알림 출력시키고, 또, 자극 신호의 출력 동작을 정지해도 좋다. 이렇게 함으로써, 도자(3)의 이상에 따른 각종 염려를 불식할 수 있다.

본 실시예에서는, 호흡 검출 수단(26)의 센서를 보조적으로 이용하지만, 센서의 검출 정확도의 문제를 고려하여, 안전성 확보를 위한 기본적인 자극 동작은, 타이머 주도로 도자(3)로부터 환자에게 제1 자극 신호를 가함으로써 행해지고, 이 제1 자극 신호에 의해 환자의 무호흡이나 저호흡을 방지 또는 저감시킨다. 즉 제1 자극 신호의 발생 타이밍은, 제어 CPU(21)에 내장된 타이머에 의해 컨트롤되지만, 본 장치의 기본 자극 동작에, 무호흡이나 저호흡과의 동기, 비동기는 묻지 않는다. 호흡 검출 수단(26)에 의해 무호흡이나 저호흡 등의 호흡 이상이 검출된 경우, 기본 자극 동작보다 강한 자극 동작이, 제2 자극 신호로서 가해질 뿐이다.

도 4는, 자극 신호의 출력 개시로부터 소정 시간이 경과한 후의 파형예를 나타내고 있다. 도 4에 있어서, T1는 제1 자극 신호의 통전기간, T2는 제1 자극 신호의 휴지기간, T3는 제2 자극 신호의 통전기간, T4는 제2 자극 신호의 휴지기간이다. 이 도에는 나타내지 않지만, 치료 개시는 자극 전류의 레벨이 0부터 시작하도록, 즉 가변 출력 신호의 전압이 0V부터 시작하도록 하고, 일단, 도자(3)로의 출력이 개시되면, 그 이후는 자극 전류의 대부분의 레벨이 0으로 떨어지지 않는 패턴이 되도록, 자극 발생 수단(51)에서 자극 신호를 생성한다. 단, 환자에 대해 자극감을 변화시킬 경우에는, 자극 발생 수단(51)에서 자극 전류의 레벨이 0으로 떨어지는 패턴을 조합해도 좋다. 도 4에 나타내는 파형예에서는, 호흡 검출 수단(26)이 무호흡을 검출하지 않게 된 직후에, 자극감을 변화시키기 위해 제2 자극 신호의 휴지기간(T4)에서 자극 전류의 레벨을 0으로 낮추고 있다.

본 실시예에서의 자극 발생 수단(51)은, 기본적으로 하나의 타이머에 근거해 모든 자극 신호의 동작 타이밍을 결정한다. 이것은, 예를 들어, 자극 전류의 증감 타이밍(예를 들어, 도 4에 나타내는 "습관 방지 디더링(Dither)"나, 인터벌(0 또는 거기에 가까운 제1 레벨(L1)까지 자극 전류 레벨을 낮춘 휴지기간(T2, T4)과, 환자에게 소정의 자극을 주는 자극 기간에 대응하는 통전기간(T1, T3)) 및 전체의 통전 시간 등을 포함한다.

제1 자극 신호의 자극 전류 레벨은, 최대로 환자가 각성하는 각성 한계 레벨보다 낮아지도록 설정된다. 이 설정값을 입력 수단(25)으로부터의 지령 신호에 의해 가변할 수 있도록, 자극 발생 수단(51)을 구성해도 좋다. 자극 발생 수단(51)이 치료 개시 시부터 각성 한계 레벨 이하의 출력 전류로 제1 자극 신호를 계속 가함으로써, 치료 중에 필요 이상으로 큰 전류 레벨의 전기 자극을 가하는 일 없이, 환자를 각성시키지 않고 무호흡이나 저호흡 등의 호흡 이상을 방지 또는 저감시켜 둘 수 있다.

또, 주기적으로 발생하는 제1 자극 신호의 통전기간(T1)에 있어서의 자극 전류 레벨은, 시간 경과에 따라 그 최대치가 증가한다. 즉, 제1 자극 신호의 출력 개시 직후, 즉 취침 직후는, 제1 자극 신호의 통전기간(T1)에 있어서의 자극 전류 레벨이, 환자가 대부분 느끼지 못할 정도로 작고, 그 후 시간이 경과해 수면 상태에 빠짐에 따라, 제1 자극 신호의 통전기간(T1)에서의 자극 전류 레벨이 치료에 적절한 값으로 증대한다.

또한, 환자가 수면 상태에 이를 때까지의 시간은 개인차가 심하기 때문에, 제1 자극 신호의 출력 개시로부터, 치료에 적절한 값으로 자극 전류 레벨이 증대할 때까지의 시간폭을, 입력 수단(25)으로의 조작에 의해 임의로 가변할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또, 별도의 변형예로서 그 시간폭 중에, 자극 전류 레벨을 증가시키는 비율을 일정하게 하는 것이 아니라, 그 증가 비율을 시간과 함께 증대시켜도 좋다. 이렇게 하면, 제1 자극 신호의 출력 개시로부터 잠시동안은, 통전기간(T1)에 있어서의 자극 전류 레벨이 그다지 증대하지 않고, 환자가 보다 자극 신호의 영향을 받지 않고 수면 상태에 빠질 수가 있다. 또 도 4 내지 7에 나타내는 바와 같이, 치료 개시로부터 상기 시간폭이 경과하면, 제1 자극 신호의 통전기간(T1)에 있어서의 자극 전류 레벨의 최대치는 일정(즉, 제2 레벨(L2))하게 고정된다.

그리하여, 자극 발생 수단(51)이 제1 자극 신호를 환자에게 가하면서, 호흡 검출 수단(26)이 시각(t1)에 환자의 무호흡을 검출한 경우에는, 제1 자극 신호에 있어서의 휴지기간(T2)이 경과한 후에, 제1 자극 신호의 통전기간(T1)보다 자극 전류 레벨의 최대치를 증대시킨 제2 자극 신호를, 통전기간(T3) 중에 도자(3)로 출력한다. 이것은 통전기간(T1) 중의 제2 레벨(L2)보다 높은 통전기간(T3) 중의 제3 레벨(L3)로서, 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다. 본 실시예에서는, 호흡 검출 수단(26)이 무호흡이나 저호흡 등 호흡 이상을 검출하고, 제2 자극 신호에 출력을 증가시킨 경우에도, 미리 약한 자극 전류( 제1 자극 신호)를 흘려 몸에 익숙해지게 하고 있기 때문에, 통증이나 불쾌감은 최소한으로 억제되고, 갑자기 자극 전류를 흘린 경우에 비해, 그보다 더 큰 전류를 흘릴 수 있다.

도 4에 나타내는 파형예에서는, 호흡 이상 시에 증가하는 제2 자극 신호의 통전기간(T3)에 있어서의 자극 전류 레벨이, 최대에서도 각성 한계 레벨 미만의 각성이 일어나지 않는 범위로 설정되어 있지만(즉 제3 레벨(L3)은 각성 한계 레벨보다 낮다), 일정시간 그 자극을 가해도 무호흡이나 저호흡의 개선이 보이지 않는 경우는, 도 5의 다른 파형예에서 나타내는 바와 같이, 위험을 회피하기 위해, 더 큰 전류 레벨로 설정할 수도 있다(제2 자극 신호의 통전기간(T3`)에 있어서의 제4 레벨(L4)을 참조). 또한, 이 경우는 환자의 자각을 촉진하기 위해, 각성시키는 것을 목적으로 한 출력으로 한다.

또, 도 4에 나타내는 파형예에서는, 호흡 검출 수단(26)이 시각(t2)에 환자의 무호흡을 검출하지 않게 될 때까지, 제1 자극 신호의 통전기간(T1)보다 자극 전류 레벨을 증대시킨 제2 자극 신호를, 통전기간(T3)의 사이에 계속해 도자(3)로 출력한다. 따라서, 통전기간(T3)의 길이는, 호흡 검출 수단(26)으로부터의 검출 결과에 의존한다. 한편, 도 5에 나타내는 파형예에서는, 호흡 검출 수단(26)으로부터의 검출 결과에 상관없이 제2 자극 신호의 통전기간(T3)은 일정한 길이가 되고, 그 후의 휴지기간(T4)에 있어서, 호흡 검출 수단(26)이 환자의 무호흡을 검출하면, 제2 자극 신호는 휴지기간(T4)으로부터 다시 통전기간(T3)으로 이행하고, 그럼에도 호흡 검출 수단(26)이 환자의 무호흡을 계속 검출하는 경우에, 다음의 통전기간(T3`)에 있어서의 제2 자극 신호의 자극 전류 레벨을, 각성 한계 레벨보다 높게 설정한다. 그리하여, 호흡 검출 수단(26)이 시각(t2)에 환자의 무호흡을 검출하지 않게 될 때까지, 자극 전류 레벨의 출력을 증대시킨 제2 자극 신호가, 통전기간(T3, T3`)에 반복적으로 환자에게 가해진다. 그리하여 자극 발생 수단(51)은, 호흡 이상이 발생했을 때에, 그 이상이 개선될 때까지, 제1 자극 신호와는 다른 자극 전류 레벨의 제2 자극 신호를 도자(3)로부터 환자 생체에 계속 가함으로써, 수면 시의 환자의 호흡 이상을 효과적으로 개선한다.

자극 신호를 출력하는 기간 중은, 적당하게 0으로부터 근육이 긴장하지 않는 레벨(도 4 또는 도 5에서는 0.5 ~ 1의 제1 레벨(L1))까지 자극 전류를 낮추는 휴지기간(T2, T4)을 설정한다. 이 휴지기간(T2, T4)은, 피로로부터 오는 근육 내의 유산 발생 방지나, 근육의 연속 긴장으로부터 오는 마비를 방지하기 위한 것이다. 또, 휴지기간(T2)의 최대 자극 전류 레벨에 상당하는 제1 레벨(L1)을, 통전기간(T1)의 최대 자극 전류 레벨에 상당하는 제2 레벨(L2)이나 통전기간(T3)의 최대 자극 전류 레벨에 상당하는 제3 레벨(L3)의 수분의 1 이하까지 저하시킴으로써, 환자의 자극감은 거의 없지만, 통전에 의한 전기 자극에 익숙해져, 다음의 통전기간(T1, T3)에서의 큰 전기 자극에 의한 통증을 경감할 수 있다.

그 중에서도, 제1 자극 신호의 휴지기간(T2)에는, 기본적으로 전기가 흐르고 있는 것을 거의 감지할 수 없는 정도의 자극 전류가 환자에게 가해지지만, 이 사이에도 전류가 흐르고 있기 때문에, 피부는 전기에 익숙해지거나, 도자 감시 수단(27)에 의해 도자(3)의 장착 상태가 전류나 전압으로 알 수 있는 이점이 있다. 또, 제2 자극 신호의 휴지기간(T4)에는, 자극 전류 레벨이 0이 되고, 그때까지의 통전기간(T3) 중에 가해진 제2 자극 신호에 근거한 근육의 강한 긴장을, 휴지기간(T4)에서 효과적으로 완화시킬 수가 있다.

자극 발생 수단(51)은, 타이머에 의해 자동적(프로그램)으로 제1 자극 신호의 자극 전류 레벨을 저하시킨 휴지기간(T2, T4)을 행하지만, 그 시간 길이는 고정된 것이 아니고, 잠 들때 및 그 외의 기간에 통전기간(T1, T3)과 휴지기간(T2, T4)의 각 시간 길이를 바꾸거나 기복을 가진 시간(1/f)에서 이러한 길이를 변화시켜, 수면의 질을 극력 저하시키지 않도록 한다. 이러한 시간 길이의 설정을, 입력 수단(25)으로부터의 지령 신호에 의해 가변할 수 있도록, 자극 발생 수단(51)을 구성해도 좋다.

자극 발생 수단(51)은, 통전기간(T1, T3)의 상승 시에, 자극 전류 레벨이 시간의 경과와 함께 서서히 완만해지는 자극 신호를 생성 출력한다. 이것은, 통전기간(T1, T3)에 자극 전류 레벨을 급격하게 높이면, 강한 통증이 발생하기 때문이다(인체는 콘덴서와 유사하여, 급격하게 상승하면 미분(微分) 전류가 커지고, 이에 비례해 자극도 커진다). 통전기간(T1, T3)의 상승 방법이나 하강 방법에 관해서는, 시간에 대한 자극 전류 레벨의 변화를, 직선, LOG, 역LOG 등으로 설정함으로써, 자극을 느끼는 방식이 바뀌므로, 자극 발생 수단(51)에 미리 복수의 패턴을 준비하여, 그 중에서 바람직한 패턴으로, 통전기간(T1, T3)의 상승이나 하강 시에, 자극 신호의 출력 레벨을 변화시키도록 해도 좋다.

도 4 내지 도 7에는 통전기간(T1)에 있어서, 자극 전류 레벨이 0 또는 제1 레벨(L1)로부터 상승하여 최대의 제2 레벨(L2)에 도달할 때까지의 제1 구간(S1)과, 제1 구간(S1)에 이어 자극 전류 레벨이 최대의 제2 레벨(L2)을 유지하여 다음의 휴지기간(T2)으로 이행할 때까지의 제2 구간(S2)을 각각 나타내고 있다. 마찬가지로, 도 4 내지 도 7에는 통전기간(T3)에 있어서, 자극 전류 레벨이 0 또는 제1 레벨(L1)로부터 상승하여 최대의 제3 레벨(L3)이나 제4 레벨(L4)에 도달할 때까지의 제1 구간(S3)과, 제1 구간(S3)에 이어 자극 전류 레벨이 최대의 제3 레벨(L3)이나 제4 레벨(L4)을 유지하여 다음의 휴지기간(T4)으로 이행할 때까지의 제2 구간(S4)을 각각 나타내고 있다.

그러나, 전기 자극은 같은 전류이면 몸은 익숙해져 버려, 피부 감각이나 근육이 마비되어 반응이 둔화한다. 종래의 방법으로 더욱 강한 자극이 필요한 경우, 자극 전류를 더 증가할 수 밖에 없고, 과도한 전류에 의한 각종 우려가 있었다. 그리하여, 본 실시예에서는 이것을 방지하기 위해, 자극 강도의 상승은 단지 자극 전류 레벨을 높일 뿐만 아니라, 늘리거나 줄이는 것을 반복하면서, 자극 전류 레벨을 상승시켜 가거나 연속하여 발생하는 전기 펄스의 진폭을 일정하게 한 연속 자극 기간 중에도, 전류의 증감을 반복함으로써, 적은 전류로도 효과적인 자극을 주도록, 자극 발생 수단(51)이 자극 신호의 통전기간(T1, T3) 중에, 습관 방지를 위한 디더를 삽입한다. 이 통전기간(T1, T3)에서는, 정(正)부(負) 교대로 연속하여 발생하는 전기 펄스의 전류 진폭이 완만하게 상승하는 제1 구간(S1, S3) 후, 일정값이 되는 제2 구간(S2, S4)이 존재하지만, 같은 파형에서 일정 레벨의 연속은 자극감이 약해지(감각이 마비된다)기 때문에, 통전기간(T1, T3) 내에서 일정한 자극이 필요한 경우에 평균 전류는 변화시키지 않고, 짧은 시간(통상은 0.1초 이내)으로, 자극 신호의 출력 레벨이 되는 전류를 증감시키는 디더를 소정 기간 삽입하고, 환자의 자극감을 일정하게 유지하도록 한다.

또, 정해진 자극 강도(자극 전류 레벨)를 가하는 경우여도, 본 실시예와 같은 디더를 추가하여, 조금씩 환부의 수축이나 이완을 반복함으로써, 근육의 움직임을 원활하게 하고, 무호흡이나 저호흡 등의 호흡 이상의 방지 및 개선을 도모하는 것이 가능해진다. 이것은, 예를 들면 중기의 유압 실린더나 솔레노이드의 초동을 원활하게 하기 위해서 사용되고 있는 기술을 응용한 것으로, 인체(근육)의 초동 시에도 큰 힘이 필요하기 때문에, 동일하게 말할 수 있다.

또한, 도 4 또는 도 5에 나타내는 파형예에서는, 환자가 필요 이상으로 강한 자극을 느끼지 않도록, 디더의 삽입 기간에 자극 전류 레벨의 상승 시의 상승을 완만하게 하는 레벨 상승 기간(D1)을 설정하고 있지만, 자극 전류 레벨을 급격하게 변화시켜, 환자에의 자극감을 더욱 강하게 해도 상관없다. 여기서 말하는 디더는, 제어 CPU(21)나 파형 생성 CPU(32)로부터의 A/D(아날로그/디지털) 값을 조금씩 변화시킴으로써 실현한다.

도 4 또는 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T1)에서는 제1 구간(S1) 중에 디더는 삽입하지 않고 제2 구간(S2) 중에만 디더가 삽입된다. 이 통전기간(T1)에 있어서의 디더의 삽입 기간 중은, 자극 전류 레벨이 하한치로부터 상한치까지 상승하는 상기 레벨 상승 기간(D1)과, 레벨 상승 기간(D1)에 이어, 자극 전류 레벨이 상기 제2 레벨(L2)에 일치한 상한치를 일정시간 유지하는 레벨 상한 기간(D2)을 반복하고, 레벨 상한 기간(D2)으로부터 레벨 상승 기간(D1)으로의 이행 시에, 자극 전류 레벨이 상한치로부터 하한치로 변한다.

이에 대해, 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T3)에서는, 제1구간(S3) 중으로부터 제2 구간(4) 전체에 걸쳐 연속하여 디더가 삽입된다. 이 통전기간(T3)에 있어서의 디더의 삽입 기간 중은, 상기 레벨 상승 기간(D1)과, 레벨 상승 기간(D1)에 이어, 자극 전류 레벨이 상기 제3 레벨(L3)이나 제4 레벨(L4)에 일치한 상한치를 일정시간 유지하는 레벨 상한 기간(D2)과, 레벨 상한 기간(D2)에 이어, 자극 전류 레벨이 제3 레벨(L3)이나 제4 레벨(L4)보다 낮은 하한치를 일정시간 유지하는 레벨 하한 기간(D3)을 반복한다. 즉 레벨 하한 기간(D3)은, 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T3)에만 설정되어 있고, 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T1)에는 설정되어 있지 않다.

도 4 또는 도 5의 디더는, 통전기간(T1)에 있어서의 제1 자극 신호나, 통전기간(T3)에 있어서의 제2 자극 신호의 자극 전류 레벨을 증감시키는 것이지만, 주파수의 증감에 의해서도 자극감은 변화하므로, 주파수의 변화를 더한 디더를 삽입하면 같은 효과를 얻을 수 있다.

도 6은, 자극 신호의 주파수를 가변한 디더를 통전기간(T1, T3)에 삽입한 파형예를 나타내고 있다. 자극 발생 수단(51)은, "주파수A"로서 나타낸 실선 영역에서 주파수가 일정해지고, "주파수B"로 나타낸 사선 영역에서 조금씩 주파수가 증감하는 것 같은 자극 신호를 도자(3)로 출력한다.

또, 도 7의 파형예에 나타내는 바와 같이, 자극 신호의 전류 레벨과 주파수를 모두 가변한 디더를, 통전기간(T1, T3)에 삽입해도 좋다. 이 경우의 자극 발생 수단(51)은, "주파수A"로 나타낸 실선 영역에서 주파수가 일정해지고, "주파수B"로 나타낸 사선 영역에서 주파수가 증감하는 것 같은 자극 신호를 도자(3)로 출력한다.

또한, 도 4 내지 도 7에 나타내는 각 파형예에서, 통전기간(T1, T3) 초기의 자극 전류 레벨이 증가하는 기간 중에, 습관 방지를 위한 디더를 삽입해도 좋다. 디더의 삽입 기간 중에 있어서의 전류나 주파수의 변화는, 일정한 반복일 필요는 없고, 필요로 하는 자극 패턴에 맞추어 자유롭게 설정해도 좋다. 또, 전류나 주파수의 변화는, 호흡 검출 수단(26)에서 검출되는 환자의 호흡과 동기하지 않아도 상관없다.

특히, 도 7의 "주파수 B"에 착목하면, 통전기간(T1)에서는 디더 삽입 기간 중의 레벨 상승 기간(D1)에만 제1 자극 신호의 주파수가 반복하여 증감하는데 대해 통전기간(T3)에서는 디더 삽입 기간 중의 레벨 하한 기간(D3)에만 제2 자극 신호의 주파수가 반복하여 증감한다.

치료 중에 깨어난 경우에는, 입력 수단(25)을 조작하여 자극 신호의 출력 정지를 지시하면, 출력 진폭 제어 수단(22)으로부터의 가변 출력 신호와 출력 펄스폭 제어 수단(28)으로부터의 펄스 출력 신호가 신속하게 출력 정지하여, 턱부로의 자극 신호의 출력이 즉시 차단된다. 이에 의해, 환자는 각성 시에 줄곧 자극 신호가 가해지는 것에 의한 불쾌감을 해소할 수 있다. 또, 그 후에 수면하는 경우는, 입력 수단(25)을 다시 압동 조작하는 것만으로, 제어 CPU(21)에 대해 자극 신호의 출력 개시를 지시할 수가 있고, 또, 취침 직후는 강한 자극 신호가 가해지지 않기 때문에, 이 자극 신호에 의한 수면에의 악영향을 배제할 수 있다.

그 외, 도시하지 않지만, 상술한 통전기간(T1, T3, T3`)이나, 휴지기간(T2, T4) 뿐만이 아니라, 습관 방지 디더의 시간 설정 등도, 입력 수단(25)에 의해 외부로부터 임의로 가변할 수 있도록 하면, 보다 효과적인 치료 효과를 얻을 수 있다. 게다가 이것은, 제어 CPU(21) 내의 제어 프로그램을 변경하는 것만으로 간단하게 실현된다.

본 장치의 바람직한 사용 방법으로서 인체에 대해서 매일 장시간 전기 자극을 가함으로써, 목의 비만을 해소 또는 개선하고, 통전 부분의 근육을 단련하여, 무호흡이 일어나기 어려운 체질을 만들 수도 있다. 수면 시 무호흡 증후군은 가령(加齡)에 의한 근육의 쇠약이나, 비만에 의한 지방의 축적이 원인으로 되어 있는 것이 많으며, 이에 대해 장시간의 전기 자극은, EMS 기기로 실증되어 있는 바와 같이, 근육의 강화나 지방의 감소의 가능성이 있다. 이러한 수면 시 무호흡 증후군의 한 요인을 본 장치의 정기적인 사용에서 없애는 것에 의해, 같은 치료를 일정 기간에서 중단해도, 효과의 지속을 기대할 수 있다. 즉, 본 실시예의 장치를 사용 방법에 따라 사용하고 있으면, 반드시 사용자(환자)가 매일 저녁 자고 있는 동안에, 턱근이나 그 주변의 근육을 단련할 수 있게 되고, 장치를 매일 사용하여, 전기 자극에 의한 운동(EMS)을 계속하여 반복하여 행함으로써, 결과적으로 다이어트 효과도 기대할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 자극 발생 수단(51)에서 발생한 자극 신호를, 전기 자극으로서 환자에게 주는 호흡 이상 개선 장치에 있어서, 환자의 호흡 상태를 검출하는 검출 수단으로서 센서에 의한 호흡 검출 수단(26)을 구비하고, 정해진 시각에 설정한 전류 레벨로 발생하는 제1 자극 신호와, 호흡 검출 수단(26)으로부터의 검출 신호에 근거해, 상기 환자가 호흡 이상이라고 판단했을 때에, 상기 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를 환자에게 장착한 도자(3)에의 자극 신호로서 발생하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이 경우, 평상시는 환자의 수면의 질을 떨어뜨리지 않는 정도의 전류 레벨의 전기 자극을, 자극 발생 수단(51)으로부터 제1 자극 신호로서 가함으로써, 필요 이상으로 큰 전류 레벨의 전기 자극을 가하는 일 없이, 환자를 각성 시키지 않고 무호흡이나 저호흡 등의 호흡 이상을 방지 또는 저감할 수가 있다. 또, 제1 자극 신호를 환자에게 가하면서, 호흡 검출 수단(26)으로부터 무호흡이나 저호흡에 특유의 검출 신호가 출력된 경우에는, 그러한 특유의 검출 신호가 나타나지 않게 될 때까지, 또는 일정 기간, 전기 자극의 전류 레벨을 증강하거나 또는 전류 레벨의 강약을 변화시키는 것 같은, 다른 제2 자극 신호를 환자에게 가한다. 이와 같이, 호흡 이상이 발생했을 때에는, 그 이상이 개선될 때까지, 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를 적절한 전기 자극으로서 가함으로써, 수면 시의 환자의 호흡 이상을 효과적으로 개선할 수 있다.

더욱이, 상기 제1 자극 신호와 상기 제2 자극 신호는 모두 일정 레벨이 되는 제1 레벨(L1)을 넘는 전기 펄스군이 발생하는 통전기간(T1, T3)과, 제1 레벨(L1) 이하의 전기 펄스군, 혹은 전기 펄스군이 전혀 발생하지 않는 휴지기간(T2, T4)이 반복되고, 각 통전기간(T1)은, 자극 신호의 전류 레벨이, 시간의 경과에 따라 서서히 완만해지도록 증가하여 상승하는 제1구간(S1)과, 이 제1구간(S1) 후에 자극 신호의 전류 레벨이 일정해지는 제2구간(S2)이 존재(각 통전기간(T3)도, 마찬가지로 제1 구간(S3)과 제2구간(S4)이 존재)하도록 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이에 의해, 통전기간(T1, T3)의 상승 시에, 자극 전류 레벨이 시간의 경과에 따라 서서히 완만해지는 자극 신호를 생성 출력하기 때문에, 자극 전류 레벨이 급격하게 상승하는 것에 의한 강한 통증을 발생시키지 않도록 할수 있다.

또, 본 실시예에서는, 0부터 환자 근육이 긴장하지 않는 값의 사이에 전류 레벨을 저하시키는 자극 휴지 기간이, 제1 자극 신호의 휴지기간(T2)이나 제2 자극 신호의 휴지기간(T4)으로서 형성되도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이 경우, 환자에게 자극 신호를 가하고 있는 통전기간(T1, T3) 중에, 적정 0으로부터 근육의 긴장하지 않는 역치까지 전류 레벨을 저하시키는 자극의 휴지기간(T2, T4)을 설정함으로써, 피로로부터 오는 근육 내의 유산 발생을 방지하거나, 근육의 연속 긴장으로부터 오는 마비를 방지할 수 있다. 또, 휴지기간(T2, T4)에 있어서의 전류 레벨을, 그때까지의 자극 신호의 전류 레벨의 수분의 1 이하까지 저하시키면, 환자의 자극감은 거의 없지만, 통전에 의한 전기 자극에 익숙해짐을 기대할 수 있다. 때문에, 다음의 큰 전기 자극에서의 통증을 경감할 수 있다.

또 본 실시예에서는, 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 휴지기간(T2)에 전기 펄스군의 전류 레벨을 0 이외의 일정 값인 제1 레벨(L1)로 유지하는 한편, 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 휴지기간(T4)에 전기 펄스군의 전류 레벨을 0으로 하도록 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이 경우, 제1 자극 신호의 휴지기간(T2)에, 약간의 자극 전류를 생체에 가함으로써, 생체가 전기에 익숙할 수 있고, 제2 자극 신호의 휴지기간(T4)에는, 자극 전류 레벨이 0이 되고, 그때까지의 통전기간(T3) 중에 가해진 제2 자극 신호에 따른 근육의 강한 긴장을, 휴지기간(T4)에 효과적으로 완화시킬 수 있다. 더욱이, 자극 검출 수단(26)이 무호흡을 검출하지 않게 된 후에, 휴지기간(T4)에서 자극 전류의 레벨을 0으로 낮춤으로써 환자에의 자극감을 효과적으로 변화시킬 수 있다.

또 본 실시예에서는, 상기 제1 레벨(L1)보다 큰 전류 레벨을 발생시키는 자극 신호의 통전기간(T1, T3)에 있어서, 자극 신호의 전류 레벨이 증가하는 기간인 제1 구간(S1, S3) 중, 또는 증가한 후의 일정한 기간인 제2 구간(S2, S4) 중에, 해당 자극 신호의 전류 레벨이 증감을 반복하는 디더를 삽입하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이 경우, 자극 신호의 통전기간(T1, T3)에 있어서, 자극 강도의 상승 시인 제1 구간(S1, S3) 중에 자극 신호의 전류 레벨을 일방적으로 증가시키는 것이 아니라, 전류 레벨을 반복해 증감시키면서 상승시키거나 그 후의 전류 레벨을 일정하게 하는 연속 기간의 제2 구간(S2, S4) 중에도, 전류 레벨의 증감을 반복함으로써, 적은 전류에서도 효과적인 자극을 줄 수가 있다. 즉, 같은 파형에서 일방적으로 증가 또는 일정한 전류 레벨로 자극 신호가 연속하여 가해지면, 자극감이 약해져 감각이 마비되기 때문에, 이러한 통전기간(T1, T3) 내에 일정한 자극이 필요한 경우에는, 평균 전류는 변화시키지 않고 , 짧은 시간(통상은 0.1초 이내)에서 전류 레벨을 증감시키는 디더를 삽입함으로써, 자극감을 일정하게 유지할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 자극 신호의 통전기간(T1, T3)에 있어서, 자극 신호의 전류 레벨이 증가하는 기간인 제1 구간(S1, S3) 중, 또는 증가한 후의 일정한 기간인 제2 구간(S2, S4) 중에, 그 자극 신호의 주파수가 증감을 반복하는 디더를 삽입하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이 경우, 자극 신호의 통전기간(T1, T3)에 있어서, 자극 강도의 상승 시인 제1 구간(S1, S3) 중에 자극 신호의 전류 레벨을 일방적으로 증가시키는 것이 아니라, 주파수를 반복하여 증감시키면서 전류 레벨을 상승시키거나 그 후의 전류 레벨을 일정하게 하는 연속 기간인 제2 구간(S2, S4) 중에도, 주파수의 증감을 반복하거나 함으로써, 적은 전류에서도 효과적인 자극을 줄 수가 있다. 즉, 같은 파형으로 일방적으로 증가 또는 일정한 전류 레벨로 자극 신호가 연속하여 가해지면, 자극감이 약해져 감각이 마비되므로, 이러한 통전기간(T1, T3) 내에 일정한 자극이 필요한 경우에는, 짧은 시간에 주파수를 증감시키는 디더를 삽입함으로써, 자극감을 일정하게 유지할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 자극 신호의 통전기간(T1, T3)에 있어서, 자극 신호의 전류 레벨이 증가하는 기간인 제1 구간(S1, S3) 중, 또는 증가한 후의 일정한 기간인 제2 구간(S2, S4) 중에, 해당 자극 신호의 전류 레벨 및 주파수가 증감을 반복하는 디더를 삽입하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성해도 좋다.

이 경우, 자극 신호의 통전기간(T1, T3)에 있어서, 자극 강도의 상승 시인 제1 구간(S1, S3) 중에 자극 신호의 전류 레벨을 일방적으로 증가시키는 것이 아니라, 전류 레벨과 주파수를 모두 반복적으로 증감시키면서 전류 레벨을 상승시키거나 그 후의 전류 레벨을 일정하게 하는 연속 기간의 제2 구간(S2, S4) 중에도, 전류 레벨과 주파수의 증감을 반복함으로써, 적은 전류에서도 효과적인 자극을 줄 수가 있다. 즉, 같은 파형으로 일방적으로 증가 또는 일정한 전류 레벨로 자극 신호가 연속하여 가해지면, 자극감이 약해져 감각이 마비되므로, 이러한 통전기간(T1, T3) 내에서 일정한 자극이 필요한 경우에는, 짧은 시간에 전류 레벨과 주파수를 모두 증감시키는 디더를 삽입함으로써, 자극감을 일정하게 유지할 수가 있다.

또, 본 실시예에서는, 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T1)에는, 제1 구간(S1) 중에 디더를 삽입하지 않고, 제2 구간(S2)의 전부 또는 일부에만 디더를 삽입하는 한편, 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T3)에서는, 제1 구간(S3)의 도중부터 제2 구간(S4)의 전체에 걸쳐 디더를 연속적으로 삽입하도록 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

상기 구성에 의해, 환자가 호흡 이상을 일으키지 않은 경우는, 제1 자극 신호의 통전기간(T1)에 있어서, 자극 전류 레벨이 제2 레벨(L2)에 도달하여 안정된 후의 제2 구간(S2) 중에 디더를 삽입함으로써, 환자의 수면의 질을 떨어뜨리지 않고, 자극감을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 또, 환자가 호흡 이상을 일으켰다고 판단한 경우는, 제2 자극 신호의 통전기간(T3)에 있어서, 자극 전류 레벨이 제3 레벨(L3)이나 제4 레벨(L4)에 도달하기 전의 제1 구간(S3)부터 디더를 삽입함으로써, 환자에의 자극감이 약해지는 것을 빠른 단계에서 억제하고, 호흡 이상의 방지 및 개선을 효과적으로 도모하는 것이 가능해진다.

또 본 실시예에서는, 통전기간(T1, T3)에 있어서의 디더의 삽입 기간 중에, 자극 전류 레벨이 시간의 경과에 따라 서서히 완만하게 상승하는 레벨 상승 기간(D1)을 설정하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

상기 구성에 의해, 통전기간(T1, T3) 중에 디더를 삽입하는 것에 의한 효과를 손상주는 일 없이, 환자가 필요 이상으로 강한 자극을 느끼지 않도록 하는 것이 가능해진다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 통전기간(T1) 중의 디더의 삽입 기간에서는, 자극 전류 레벨이 상승하는 기간인 레벨 상승 기간(D1) 중에만, 자극 신호의 주파수가 증감을 반복하도록, 자극 발생 수단 51을 구성하고 있다.

상기 구성에 의해, 환자가 호흡 이상을 일으키지 않은 경우는, 레벨 상승 기간(D1) 중에만, 자극 신호의 주파수를 반복적으로 증감시킨다. 이에 의해, 환자가 필요 이상으로 강한 자극을 느끼지 않는 동안에, 자극 신호의 주파수를 바꾸는 것에 의한 일정한 자극감과 그에 따른 호흡 이상의 방지 및 개선을 도모하는 것이 가능해진다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 디더 삽입 기간에서는, 자극 전류 레벨이 상승하기 전의, 일정하게 유지된 기간인 레벨 하한 기간(D3) 중에만, 자극 신호의 주파수가 증감을 반복하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

상기 구성에 의해, 환자가 호흡 이상을 일으켰다고 판단한 경우는, 레벨 상승 기간(D1)으로 이행하기 전의 레벨 하한 기간(D3) 중에만, 자극 신호의 주파수를 반복적으로 증감시킨다. 이것에 의해, 레벨 상승 기간(D1)에 있어서, 환자에 대해서 필요 이상으로 강한 자극감을 주지 않도록 하면서, 자극 신호의 주파수를 바꾸는 것에 의한 일정한 자극감을, 특히 자극 전류 레벨이 하한치로 유지되어 있는 다른 레벨 하한 기간(D3)에 효과적에게 주는 것이 가능해진다.

또, 본 실시예에서는, 환자에게 자극 신호를 출력하기 위해서, 그 환자에게 장착되는 도자(3)와, 도자(3)에 가해지는 전류나 전압을 감시하여, 도자(3)의 이상 상태를 감지하는 도자 감시 수단(27)을 구비하고 있다.

이 경우, 환자의 수면 중에는 무의식적인 몸 움직임에 의해, 도자(3)나, 도자(3)와 자극 발생 수단(51)을 접속하는 코드(2A, 2B)에 응력이 걸리기 쉽고, 환자에게 도자(3)를 제대로 장착해도 도중에 벗겨지기도 한다. 이러한 도자(3)의 부분적인 통전은, 환부에 전류가 집중하므로, 도자 감시 수단(27)에 의해 도자(3)의 벗겨짐이나, 쇼트, 단선 등의 이상을 순간적으로 감지함으로써, 도자(3)의 이상에 따르는 우려를 미리 막을 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 환자에게 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자(3)와, 도자(3)의 전극(41A, 41B)에 가해지는 전류나 전압을 감시하여, 도자(3)의 이상 상태를 감지하는 도자 감시 수단(27)을 구비하고 있다.

이 경우, 수면 중에는 무의식적인 몸 움직임에 의해, 도자(3)나, 도자(3)의 전극(41A, 41B)과 자극 발생 수단(51)을 접속하는 코드(2A, 2B)에 응력이 걸리기 쉽고, 환자에게 도자(3)를 제대로 장착해도 도중에 벗겨지기도 한다. 이러한 도자(3)의 부분적인 통전은, 환부에 전류가 집중하므로, 도자 감시 수단(27)에 의해 도자(3)의 벗겨짐이나, 쇼트, 단선 등의 이상을 순간적으로 감지함으로써, 도자(3)의 이상에 따른 여러가지 우려를 미리 막을 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 환자에게 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자(3)를 구비하고 있고, 이 도자(3)는, 자극 신호가 공급되는 전극(41A, 41B)과, 전극(41A, 41B)을 장착한 점착성 커버재(52)에 의해 구성되고, 커버재(52)는 투습성을 가지는 예를 들면 부직포 등의 부재로 구성된다.

이 경우의 도자(3)는, 점착성 커버재(52)를 환자에게 부착하여 사용하지만, 커버재(52)에 통기성이 없으면 발한의 짓무름에 의해 벗겨지기 쉬워지므로, 커버재(52)에 적당한 투습성을 갖게 함으로써, 짓무름이나 가려움 등의 불쾌감을 저감 시킬 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 환자에게 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 평면 형상의 도자(3)를 구비하고 있고, 이 도자(3)는, 자극 신호가 공급되는 전극(41A, 41B)과, 전극(41A, 41B)을 장착한 점착성 커버재(52)에 의해 구성되며, 커버재(52)는 한쌍의 전극(41A, 41B)의 사이에 통기공으로서의 슬릿(53)이나 노치 등을 형성하고 있다.

이 경우의 도자(3)는, 점착성 커버재(52)를 환자에게 부착하여 사용하지만, 평면 형상의 도자(3)를 입체적인 부분에 부착하기 위한 노력으로서, 커버재(52)에 노치나 슬릿(53) 등의 통기공을 형성함으로써, 도자(3)의 삼차원적인 굴곡을 용이하게 하고, 장착 시에 있어서의 불쾌한 뻣뻣함을 저감시킬 수 있다. 또, 사용 시에는 통기공을 통해 발한의 짓물음을 해소하고, 사용후에는 굴곡하기 쉬운 도자(3)를 더 용이하게 벗기는 것이 가능해진다.

또 본 실시예에서는, 자극 발생 수단(51)과 도자(3)의 전극(41A, 41B) 사이를 전기적으로 접속하는 한쌍의 가요성 코드(2A, 2B)를 구비하고 있고, 상기 도자(3)는, 자극 신호가 공급되는 한쌍의 전극(41A, 41B)과, 그 전극(41A, 41B)을 장착한 점착성 커버재(52)에 의해 구성되고, 특히 도 3에 나타내는 바와 같이, 한쌍의 전극(41A, 41B)의 다른 측으로부터 각각 한쌍의 코드(2A, 2B)를 인출하고 있다.

이 경우의 도자(3)는, 점착성 커버재(52)를 환자에게 부착하여 사용하지만, 한쌍의 전극(41A, 41B)의 같은 측으로부터 각각 코드(2A, 2B)를 인출하면, 코드(2A, 2B)로부터의 인장력이 도자의 같은 측에 가해지고, 도자(3)가 환자로부터 벗겨지기 쉬워진다. 그리하여, 코드(2A, 2B)로부터의 인장력이 도자(3)의 다른 측에 가해지도록, 한쌍의 전극(41A, 41B)의 다른 측으로부터 각각 코드(2A, 2B)를 인출함으로써, 코드(2A, 2B)의 인장에 의한 도자(3)의 벗겨짐을 방지할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에서는, 자극 신호를 환자에게 매일 장시간 가하도록, 자극 발생 수단(51)을 구성하고 있다.

이 경우, 장치를 매일 사용하여, 전기 자극에 의한 운동(EMS)을 계속적하여 반복적으로 행함으로써, 결과적으로 환자에 대한 다이어트 효과도 기대할 수 있다.

본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지의 범위에서 각종 변형 실시가 가능하다. 예를 들면, 도자에 원하는 자극 신호를 출력하는 자극 발생 수단(51)은, 본 실시예에서 나타내는 바와 같은 FET(36, 37)나 트랜스(38)를 이용한 구성 이외의 것이어도 좋고, 또 제어 CPU(21)와 파형 생성 CPU(32)를 조합하여 하나의 CPU로 해도 좋다. 더욱이, 인체의 콘덴서 작용을 이용하여, 자극 신호가 삼각파나 각종 왜곡파 형상이 되도록, 각 전기 펄스의 온 시간이나 오프 시간을 설정해도 좋고, 또는 자극 신호의 통전기간 중에 전기 펄스를 랜덤으로 발생시켜도 좋다.

2A, 2B 코드
3 도자
26 호흡 검출 수단(검출 수단)
27 도자 감시 수단
41A, 41B 전극
51 자극 발생 수단
52 커버재
53 슬릿(통기공)

Claims (12)

1. 자극 발생 수단에서 발생한 자극 신호를 전기 자극으로서 환자에게 주는 호흡 이상 개선 장치에 있어서,
   상기 환자의 호흡 상태를 검출하는 검출 수단을 구비하고,
   상기 자극 신호로서 정해진 시각에 설정한 전류 레벨로 제1 자극 신호를 발생하고, 상기 검출 수단으로부터의 검출 신호에 근거해, 상기 환자가 호흡 이상(異常)이라고 판단했을 때에, 상기 제1 자극 신호와는 다른 전류 레벨의 제2 자극 신호를 발생하도록 하고,
   더욱이, 상기 제1 자극 신호와 제2 자극 신호는 모두 일정 레벨을 초과하는 전기 펄스군이 발생하는 통전기간과, 일정 레벨 이하의 전기 펄스군 또는 전기 펄스군이 전혀 발생하지 않는 휴지기간이 반복되고,
   각 상기 통전기간은 상기 자극 신호의 전류 레벨이 시간이 경과함에 따라 서서히 완만해지도록 증가하여 상승하는 제1 구간과, 이 제1 구간 후에 상기 자극 신호의 전류 레벨이 일정해지는 제2 구간이 존재하도록 상기 자극 발생 수단을 구성하고,
   상기 통전기간의 상기 제1 구간 중 또는 상기 제2 구간 중에 상기 자극 신호의 전류 레벨 또는 주파수 또는 전류 레벨과 주파수의 쌍방이 증감을 반복하는 디더를 삽입하도록 상기 자극 발생 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 휴지기간에서는 0으로부터 상기 환자 근육의 긴장하지 않는 값의 사이에 전류 레벨을 저하시키도록, 상기 자극 발생 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 휴지기간에는 상기 전기 펄스군의 전류 레벨을 0 이외의 일정 값으로 유지하고, 상기 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 휴지기간에는 상기 전기 펄스군의 전류 레벨을 0으로 하도록 상기 자극 발생 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 통전기간에서는 상기 제1 구간 중에 상기 디더를 삽입하지 않고, 상기 제2 구간 중에만 상기 디더를 삽입하고, 상기 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 통전기간에서는 상기 제1 구간 중에서부터 상기 제2 구간 중에 걸쳐 상기 디더를 삽입하도록 상기 자극 발생 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 디더의 삽입 기간에서는 상기 자극 신호의 전류 레벨이 시간의 경과에 따라 서서히 상승하도록 상기 자극 발생 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 디더의 삽입 기간에서는 상기 자극 신호의 전류 레벨이 상승하는 기간 중에만 상기 자극 신호의 주파수를 반복적으로 증감시키도록 상기 자극 발생수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제2 자극 신호의 발생 시에 있어서의 상기 디더의 삽입 기간에서는 상기 자극 신호의 전류 레벨이 상승하기 전의 일정하게 유지된 기간 중에만 상기 자극 신호의 주파수가 증감을 반복하도록 상기 자극 발생수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자와,
   상기 도자에 가해지는 전류나 전압을 감시하여, 상기 도자의 이상 상태를 감지하는 도자 감시 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자를 구비하고,
   상기 도자는, 상기 자극 신호가 공급되는 전극과, 상기 전극을 장착한 점착성 커버재에 의해 구성되고,
   상기 커버재는 투습성을 가지는 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자를 구비하고,
    상기 도자는, 상기 자극 신호가 공급되는 전극과, 상기 전극을 장착한 점착성의 커버재에 의해 구성되고,
    상기 커버재에 통기공을 형성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 환자에게 상기 자극 신호를 출력하기 위해서, 해당 환자에게 장착되는 도자와,
    상기 자극 발생 수단과 상기 도자 사이를 접속하는 한쌍의 코드를 구비하고,
    상기 도자는, 상기 자극 신호가 공급되는 한쌍의 전극과, 상기 전극을 장착한 점착성의 커버재에 의해 구성되고,
    상기 한쌍의 전극의 서로 다른 측으로부터 각각 상기 한쌍의 코드를 인출한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 자극 신호를 상기 환자에게 매일 주도록, 상기 자극 발생 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 호흡 이상 개선 장치.

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